浅谈新疆一年多熟种植模式

段维东

(石河子市石河子镇水管所，新疆石河子832000)

粮食安全问题是人类社会发展的基本问题，同时也是国家稳定发展的基础。现阶段粮食问题已成为全世界各个国家及地区面临的重要问题［1］。中国人口基数大，人均耕地面积仅为世界平均水平的40%，土地压力巨大，粮食安全问题十分严峻。农业部不断加大对农业建设的支持力度，已经把新疆列为国家粮食安全战略后备基地。但是由于新疆长时间、大面积种植棉花，土地农作物单一，使得土壤生态体系失衡，肥力下降，导致作物减产。2008年新疆生产建设兵团党委针对农业种植结构不合理的问题提出了“减棉、增粮、增果、兴牧”的战略调整方针。2010年兵团党委将“增粮”调整为“稳粮”，大力发展效益增长型农业。近年来，兵团已将中低产棉田调整为“一年两作”种植模式，即在小麦种植的基础上进行青贮玉米、油葵及大豆等复播作物的种植，不仅能够促进新疆的经济建设，平衡粮食供求，增加农民收入，还为确保国家粮食安全做出巨大的贡献。

1 国内一年多熟种植模式的研究与发展

我国种植模式是以提高粮食产量、土地利用率以及复种指数为目标，以一年多熟种植制度(以农作物间套复种为主)为研究发展方向。提高复种指数是解决耕地资源问题的有效方式之一。改革开放以来，我国城镇化建设加快，年耕地面积减少2．67×105～3．33×105hm2，然而年粮食总产量持续稳定增加，除了高产品种的研究应用外，一年多熟种植模式发展发挥了重要作用。20世纪50年代，南方地区一年一熟种植模式改为一年两熟甚至一年三熟，北方地区通过间套复种将一年一熟、两年三熟等种植模式改为一年两熟。60～70年代间，南方地区逐渐发展以双季稻，稻麦两熟以及稻油两熟为主的种植模式;北方地区发展以麦玉两熟为主的种植模式。80年代以后，一年多熟种植模式进一步发展，南方地区形成以水稻为主体，粮经、粮饲、粮经饲、粮经饲菜的种植模式;北方地区则是以小麦为主体，复播玉米、甘薯、大豆，套种玉米、棉花、花生、甘薯的种植模式。进入90年代，种植模式的理论和实践得到不断发展，“吨粮田”逐渐诞生［2］。一年多熟种植模式的发展对实现我国粮食安全发挥了重大的作用。国内诸多专家学者也在不断开展一年多熟种植制度相应的理论研究，包括作物群体光能利用率的研究［3］、生产力的研究［4］、高产高效栽培技术的研究［5］，提供了可靠的理论依据，促进了一年多熟种植模式的发展。以目前我国的人口消长趋势来看，预计到2030年我国人口将增长到最高峰(约16亿人)，因此，继续开展作物种植模式的研究，提高复种指数，增加粮食产量仍是我国农业科研工作者面临的重要任务。

2 一年多熟种植模式的环境条件

一年多熟种植模式能够在时间和空间上更有效地利用光、温、水、土等环境资源，进而实现粮食增产的目标。

2．1 热量 一个地区能否进行一年多熟种植模式的首要环境条件是热量。≥10℃年积温为3 500～3 600℃，种植模式可为一年一熟，或者复种青贮饲料作物;≥10℃年积温为3 600～4 000℃，种植模式可为一年两熟，但复种作物要选择生长周期较短的品种;≥10℃年积温为4 000～5 000℃，种植模式可为一年两熟，复种作物可以选择多个品种;≥10℃年积温为5 000～6 500℃，种植模式可为一年三熟;≥10℃年积温大于6 500℃，种植模式可为一年三熟甚至一年四熟［6］。

2．2 光照 光照也是影响一年多熟种植模式的重要条件。≥10℃年日数少于180 d，种植模式为一年一熟，基本没有复种情况;≥10℃年日数为180～250 d，种植模式可为一年两熟;≥10℃年日数多于250 d，种植模式可选择一年三熟［6］。

2．3 无霜期 无霜期也与作物种植模式有着密切的关系，一年中无霜期越长越有利于一年多熟种植模式的实行。

3 新疆发展一年多熟种植模式的气候优势

新疆位于西北内陆，北部为阿尔泰山，南部为昆仑山，中部为天山，准格尔盆地在北，塔里木盆地在南，形成“三山夹两盆”的独特地型，北疆地区属于中温带，南疆地区属于暖温带。新疆光热资源丰富，昼夜温差较大，全年日照时间平均为2 500～3 360 h，太阳总辐射量为5 500～5 700 MJ/m2。北疆地区全年≥10℃积温在2 500～3 500℃，无霜期为140～170 d;南疆地区全年≥10℃积温在4 000～4 500℃，无霜期为180～220 d。新疆农业属于典型绿洲农业，主要分布于沙漠戈壁周围的绿洲内，不仅受到沙漠戈壁的增温效应，得到较好的光热叠加效果，而且也受到山区水分资源的供给，使光热资源与水资源的效应叠加，形成了新疆特殊的农业气候环境，为一年多熟种植模式的实施提供有利的自然条件。

4 新疆一年多熟种植模式的情况

新疆可用耕地面积为4．67×106hm2，每年作物种植面积为3．33 ×106hm2，小麦种植面积仅为9．33 ×105hm2，约占作物种植面积的28%。随着农业科技的发展，种植模式的优化，专家学者总结出“两早配套”技术，进行了大面的推广应用。20世纪80年代中期，新疆农垦科学院在南疆示范推广“两早配套”(硬茬复种)，取得了很好的效果;80年代后期，和田地区大面积推广小麦玉米套种技术;1991～1992年，和田叶尔羌河流域小麦玉米套种模式已有2．41×104hm2，产量超过1．50×104kg/hm2(“吨粮田”)。目前，喀什、和田等地区正在积极研究探索一年三熟、一年四熟的套作、间作种植模式。北疆地区，≥10℃年积温约为3 500℃，无霜期为140～170 d，全年日照时长2 400～3 000 h，采取一年两熟种植模式，一般为麦后复播青贮玉米、油葵、大豆等早熟作物。

5 一年多熟种植模式作物的选择

5．1 小麦 小麦是世界上重要的粮食作物之一，具有较高的营养价值，一般子粒中蛋白质含量为11%～14%。小麦含有人体所需的多种氨基酸，并且富含大量的麦胶蛋白，可以制成易消化、口感好的食品，成为备受人们青睐的粮食作物。小麦子粒含水量低，只有12% ～13%，便于运输、贮藏。小麦对土壤环境、气候条件的适应性较强，具有耐寒、抗旱、稳产和高产等特点。小麦便于机械化耕作，生产成本较低，劳动生产率较高。冬小麦能够利用秋末以及冬季低温季节生产，还能与夏播作物复种，与冬、春、夏作物间作、套作，有利于一年多熟种植模式的实施，提高复种指数，增加产量。

5．2 玉米 近年来玉米已成为世界第三大粮食作物。特早熟玉米所需≥10℃年积温不到2 000℃，全生育期约90 d。北疆沿天山一带播种早熟冬小麦或春小麦，在6月底便可收获，去除100℃的农耗积温，小麦收获后尚有1 800～2 000℃的有效积温和90～100 d的无霜期可以利用，正常情况下基本满足特早熟玉米的生长需求。冬麦品种选择早熟冬小麦新冬22号、新冬27号或春麦品种选择新春6号、新春10号、新春12号，收获后立即复种玉米，品种选择冀承单3号，单产为5 250～6 000 kg/hm2，但是由于收获后温度较低，子粒脱水较慢，含水量高，给收获、贮藏带来不便。特早熟玉米在进入最佳营养时期(乳熟末期)便可收获，目前收获后大多作为青贮饲料。另外，复种也可以选择早熟品种新玉9号、新玉15号、新玉28号。

5．3 油葵、食葵 向日葵是主要油料作物，油葵子粒含油率为40% ～56%，食葵子粒含油率为20% ～30%。葵盘蛋白质含量为7% ～9%，粗脂肪含量为6．5% ～10．5%，果胶含量为2．4% ～3．0%，灰分含量为10%，总的营养价值接近于精饲料。油葵、食葵具有较强的抗逆性和抗寒性，对秋季气温下降较快，昼夜温差变化大有较好的适应性。油葵、食葵生育期短，生长速度快，能够适应秋季的气温变化，特别是在初霜期时还有灌浆能力。北疆地区沿天山一带选择早熟冬小麦新冬22号、新冬27号或者新春6号、新春10号、新春12号，一般在6月底成熟收获，后茬复播早熟油葵品种DK3790、新葵杂5号、新葵10号及早熟食葵品种新食葵6号，7月初播种，10月初可收获，单产为1 800～2 700 kg/hm2。

5．4 大豆 大豆既是粮食作物，又是油料作物，大豆子粒蛋白质含量为40%、脂肪含量为20%、糖类含量为30%。大豆现已广泛应用于食品生产，还可作为工业产品原料，同时也是重要的饲料作物，含有优质蛋白，易于被牲畜吸收利用，促进畜牧业发展。因此发展大豆种植产业，优化种植模式，具有非常广阔的应用前景。新疆光热资源丰富，小麦收获后剩余充足的热量资源，同时7～8月份正值洪水期，水资源相对丰富，光、热、水资源足够复种大豆的生长。北疆小麦收获后应选择超早熟大豆品种伊大豆1号、黑河17号、黑河20号、黑河43号、东农36号、东农4号、东大1号，要求7月初播种，9月末进入初熟期，在10月初叶落、荚干时收获，单产为1 500～2 250 kg/hm2。伊犁盆地现已大面积复种大豆，最高单产约3 000 kg/hm2以上，使用机械化播种、管理、收获，成本低，效益高。

5．5 饲草作物 发展畜牧产业是新疆兵团产业调整的重点方向之一。饲草作物是畜牧业发展的物质基础，成为限制畜牧业发展的主要因素之一，在保证小麦正常成熟收获的基础上，充分利用小麦收获后剩余的光、热、水资源，复种饲草作物是有效解决饲草紧缺的方式之一。当前复种饲料作物主要有玉米、谷子、糜子等。

5．6 特种作物 小麦收获后复种特种经济作物，可以获得相对较高的经济效益。鲜食玉米、白菜、萝卜是目前复种较多并且效益较高的特种作物。伊宁县、昌吉市周边地区复种糜子取得了较高的经济效益。也可以根据市场需求复种酱用番茄、荞麦、绿豆、谷子等，以期获得较高的经济效益。

5．7 绿肥 新疆耕地棉花种植面积大，种植模式单一，连年重茬，土壤肥力下降，有机质含量降低，特别是北疆地区退出的低产棉田，有必要对其培肥地力。绿肥多属豆科，植株含氮量较高，茎叶柔嫩，易翻压在土壤中腐烂，能够改善土壤理化性质，促进微生物活动，培肥地力。小麦收获后复种绿肥，具有不占耕地、用养相结合等特点，能够改善农田生态环境，发展可持续农业。麦后复种翻压绿肥对低产耕田的改造有明显的效用，后效可持续2～3年。目前复种绿肥的种类较多，油葵、油菜、草木犀、大豆、绿豆等都是常用的复种作物。

6 发展一年多熟种植模式的社会、经济效应

6．1 提高土地利用效率 冬小麦、春小麦、冬油菜等作物夏季收获后复种一些超早熟作物，能够充分利用当地剩余的光、热、水等资源，实现一年两熟或两年三熟轮作种植模式，如春小麦—复种作物或冬小麦、冬油菜—复种作物—单季作物，优化当地种植模式，增加土地复种指数，提高土地利用效率。

6．2 经济效益 小麦收获后复种玉米、油葵、大豆、饲草等作物，可实现一年多熟的种植模式，优化种植制度，增加复种指数，提高耕地单产，增加经济效益。新疆生产建设兵团第四师六十二团和六十六团复种大豆，单产1 500～2 250 kg/hm2，产值 5 250～7 875元/hm2，成本 3 150～3 750元/hm2，净利润2 100～4 125元/hm2;伊宁市复种糜子，单产1 800 kg/hm2，产值 9 000 ～10 500 元/hm2，净利润3 000元/hm2;乌伊公路沿线一带复种油葵单产1 800～2 700 kg/hm2，产值5 400～6 750元/hm2，成本 3 000～3 750元/hm2，净利润2 400～4 350元/hm2。近年来随着畜牧业的发展，复种饲草作物逐渐增加，其中以玉米、谷子、糜子为主，单产45～60 t/hm2，产值 9 000～12 000元/hm2，经济效益3 000元/hm2。

6．3 社会生态效益 一年多熟种植模式不仅能够有效提高土地利用效率，增加复种指数，提高单位面积作物产量，而且能够促进社会经济建设、平衡粮食需求、增加农民收入，同时，改善土壤有机质含量，培肥地力，缓解部分农产品的供需矛盾，实现“减棉、稳粮、增果、兴牧”的战略方针。因此，一年多熟种植模式具有显著的社会生态效益。

7 一年多熟种植模式的技术措施

7．1 选择搭配品种 合理选择搭配作物品种是实现一年多熟种植模式的关键，所选择的作物品种所需有效积温，应当扣除农耗积温后在当地有效积温内。目前，市面上培育出的前茬早熟品种，如冬小麦新冬20号、新冬22号、新冬27号等，虽然能够早熟收获，但是对环境适应性不强，还需培育早熟、稳产、高产、抗逆、抗病性较好，适宜大面积推广的优良品种。复种作物生长周期较短，气候变化剧烈，目前可供选择的品种较少，大多选择超早熟春播品种，往往导致产量下降，失去高产的特性。因此应培育生长周期短、生育前期耐高温、生育后期耐低温、快速灌浆的专用复种品种。

7．2 机械化种植技术 目前新疆农业机械化程度相对较高，从播种到收获基本都实现了机械化生产，特别是与滴灌设施的结合使用，应当充分利用这些优势，提高劳动生产率，降低成本，结合不同地区、不同作物制定相应的种植栽培管理技术，使得一年多熟种植模式获得显著的经济效益。

(1)小麦应根据当地气候特点以及品种特性适时播种，合理密植，麦收后立即整地、翻耕，抢茬适时早播是复种作物稳产、高产的关键。复种作物每早播1 d，可增加25℃的有效积温。就石河子地区复种大豆为例，7月初播种，每延后1 d，产量降低105 kg/hm2，越延后产量降低幅度越大，甚至不能成熟。麦收前浇灌底墒水，对复种作物保苗增产起到决定性作用;生长期内水肥适时适量供给;合理增加种植密度，制定相应的株距、行距，设计配套的农机具;适当晚收，有利于提高产量，获得较高的经济效益。

(2)一年多熟种植模式，田间不易农机操作，为防止杂草危害，化学除草剂的使用成为关键。根据不同作物品种选用相应的除草剂和除草方式去除田间杂草。

(3)一年多熟种植模式应“以促为主、一促到底”。早定苗、早灌水、早追肥，成熟前及时停水，防止贪青，以便适时收获，有利于干燥贮藏。随着滴灌小麦种植技术的成功应用［7］，免耕复种技术得到发展，为抢时复种创造了有利的技术条件。

(4)复种作物基本与棉花同时收获，此时劳动力紧张，价格较高，建议采用机械化收获。配套农机设施可以在现有农机设备的基础上添加改装，降低成本投入。现有大豆收获农机就是在小麦收获农机的基础上添加收割台，降低滚筒转速，效果较好。

8 一年两熟种植模式的建议

(1)大力推广、应用高效的一年多熟的种植技术和管理模式，提高作物单产水平。选取适宜地区，精细整地，施足基肥;选用适宜高产品种，合理增加种植密度;合理灌溉、施肥，防止受旱、早衰;及时除草，防止病虫害，实现单产和总产进一步增加。

(2)政府继续加大支持力度，进一步落实“减棉、稳粮、增果、兴牧”的战略调整方针。根据实际情况制定种植、收购、加工等优惠政策;提高政策性补贴;制定最低收购价格和市场统一保护价格;鼓励龙头企业发展建设，建立稳定的产业链，解决作物产品销售不畅等问题。

(3)走标准化种植、规模化经营、产业化发展的道路。政府引导、企业参与，稳步推进一年多熟种植模式的发展，增加复种指数，提高农业机械化、现代化生产水平，增加农民收入。

［1］HUANG J，PARY C，ROZELL S．Enhancing the crops to feed the poor［J］．Nature，2002，418:678 －684．

［2］佟屏亚．北方地区小麦玉米两作超吨粮综合配套技术［J］．中国农村科技，1997(6):7 －8．

［3］陈阜，逄焕成．冬小麦/春玉米/夏玉米间套作复合群体的高产机理探讨［J］．中国农业大学学报，2000，5(5):12－16．

［4］李增嘉，李凤超，赵秉强．小麦玉米间套作的产量效应与光热资源利用率的研究［J］．山东农业大学学报，1998，29(4):419 －426．

［5］张卫东，耿涛．南疆间套多熟制种植模式及效益［J］．新疆农业科技，2006(6):12．

［6］沈学年，刘巽浩．多熟种植［M］．北京:农业出版社，1983．

［7］王振华，郑旭荣，姜国军．不同灌水量对滴灌春小麦生长与生理指标的影响［J］．核农学报，2015，19(8):538－548．